专利名称：一种碳长丝束格栅状排列的吸波片材及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种碳长丝束格栅状排列的吸波片材及其制备方法，用于屏蔽电磁波。
背景技术：
防电磁波辐射的有效方式是材料对电磁波的屏蔽与吸收，碳纤维用作服装屏蔽材料鲜有报道，只因其可纺性、服用舒适性及耐磨性能差；而碳纤维作为复合材料的组成部分，被广泛用作结构增强材料的同时，碳纤维和碳纳米材料作为组分掺入复合材料的吸波性能也有讨论，国内外有关吸波材料的发明专利多为碳纤维直接掺入的复合材料，或刚性单层或多层的复合材料。如专利UMISHITA, Kazunori等的EP 1912487A1 (2008)以超细碳纤维作为负磁阻材料以0. 19Γ20%的比例填充复合材料，结果碳纤维铺放厚度0. 105mm, 在频率为5GHz时，对电磁波的衰减值达到-13dB ；当碳纤维或纳米碳纤维以层叠结构铺放厚度为0. 8mm，在频率为2. IGHz时，对电磁波的衰减达到-2(T_29dB，当铺放厚度达9mm时， 其在60GHz下有-2(T-35dB的衰减。这些都是碳短纤的随机、均勻混合铺网的方法，与本发明制备原理不同。普通碳长丝束以特殊方式排列作为材料的组成部分，如平行、格栅等也有报道， 但大多作为增强材料。如专利Roger Terence等的US 7882776B2 O007)发明的用于对抗高损伤冲击，如炸弹等的交通工具外壳的条状装甲，此种装甲大部分为碳长丝束(长度为 Ο.ΟΙπΓΟ. Im)来组成格栅结构，或水平方向用碳纤维，竖直方向用铝金属材料，其面积密度为20kg/m2时，能有效对抗手榴弹冲击。高剑平的专利CN101666137A (2009)发明的碳纤维/玄武岩纤维混杂织物格栅，使用其铺设于混凝土中，明显改善混凝土的抗拉强度和抗冲击性能及延展性能。类似专利有孙明清的CN 101701445A O008)发明的一种具有电热功能的玄武岩纤维-碳纤维复合土工格栅，不仅具有结构增强作用，还有电热效应的特性， 可用于混凝土路面、机场跑道的融雪化冰。还有专利Clayton P. Korver等的US 5537454 (1994)发明的一种用来精确定位辐射疗法的治疗床，创新之处在于较之传统治疗床，其多了一个可以活动的碳纤维格栅板，其同时也可以作来支撑作用，来屏蔽掉无需作用部位的电磁辐射。这些专利主要是作为增强格栅的制备和增强的用途，所以碳纤维越多越粗、交叉点粘结越稳定越好。这与本发明的以排列构造调整吸波性能和有无交叉粘结无关重要的制备方法不同，且用途不同。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种碳长丝束格栅状排列的吸波片材，其能够适应于较宽频带的电磁波屏蔽和吸收，且能够用较少的碳纤维用量，达到较高的电磁波屏蔽效率。本发明的第二个目的是提供上述碳长丝束格栅状排列的吸波片材的制备方法，其能够采用轻质高聚物发泡片来间隔和支撑碳长丝束，形成稳定的格栅状排列的单层或多层结构的复合吸波片材，同时回避碳纤维在格栅排列成形中和在实际使用中的损伤与变形。
为了达到上述目的，本发明提供了一种碳长丝束格栅状排列的吸波片材，包括至少一层吸波片，其特征在于，所述的吸波片包括基材和格栅状排列的碳纤维长丝束。优选地，所述的格栅状排列的碳纤维长丝束排铺在基材的至少一面上。优选地，所述的格栅状排列为平行格栅状排列、正交格栅状排列或菱形格栅状排列。优选地，所述的基材为高聚物发泡片，优选为聚苯乙烯(PS)发泡片、聚丙烯(PP) 发泡片、或聚氯乙烯(PVC)发泡片。其用来作为碳长丝束的支撑体和分隔排列。本发明还提供了上述碳长丝束格栅状排列的吸波片材的制备方法，其特征在于， 包括在至少一个基材上平铺碳纤维长丝束，碳纤维长丝束呈格栅状排列，将碳纤维长丝束压入基材中，形成单层结构或经层合形成多层结构，对压入有碳纤维长丝束的外露表面做封固处理。优选地，所述的碳纤维长丝束经过圆整和形态稳定化预处理。所述的圆整和形态稳定化预处理为加捻，浸胶上浆或直接刮浆，或加捻与浸胶上浆或直接刮浆的组合。以使碳长丝束圆整和形态结构稳定，保证碳纤维在被压入高聚物发泡片中能保持其结构稳定及截面圆形，并有效地避免碳纤维在排铺成形中和在实际使用中的损伤与变形。优选地，所述的封固处理为涂胶粘结、贴膜或粘贴高聚物发泡片。以此避免碳长丝束在实际使用中的变形、损伤与断裂。与现有技术相比，本发明的有益效果为
①该吸波片材的制备方法简易、实用且环保，可直接用于大面积片材的制备；
②吸波片材的结构调整灵活和多样，可适应于较宽频带的电磁波屏蔽和吸收，对 0. 5^2. OGHz范围内电磁波都能通过调节格栅的间距、大小和形态，达到有效地屏蔽和吸收；
③碳纤维用料少，但吸波性能优良且稳定，电磁波屏蔽效率高；
④该吸波片材可用于防电磁波辐射防护服衬材、车、船、飞机用饰材和轻结构的装饰遮挡材料和具有吸波作用的建筑用增强材料。
图Ia为碳长丝束单层单面平行格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图Ib为碳长丝束单层单面正交格栅状排列的吸波片材结构示意图Ic为碳长丝束单层单面菱形格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图Id为碳长丝束单层平行相隔正交格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图Ie为碳长丝束单层双面正交格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图If为碳长丝束单层一边一面的平行相隔菱形面格栅状排列的吸波片材结构示意
图Ig为碳长丝束多层面对面层合格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图Ih为碳长丝束多层面对背层合格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图加为碳长丝束平行相隔平行，间距不同格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图2b为碳长丝束平行相隔菱形格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图3a为碳长丝束双面菱形格栅状排列的吸波片材结构示意图；图北为碳长丝束双面正交与菱形组合格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图如为碳长丝束平行相隔正交面格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图4b为碳长丝束平行相隔菱形面格栅状排列的吸波片材结构示意图； 图加 4b中圆圈中图案表示俯视透视示意图； 图5为实施例1所得的吸波片材的电磁波屏蔽效能曲线； 图6为实施例2所得的吸波片材的电磁波屏蔽效能曲线。
具体实施例方式本发明所述的吸波片材可为单层结构或多层结构，如下
(1)单层结构吸波片材根据碳长丝束在高聚物发泡片上的排列形式可以分为4种单层单面、单层双边、单层双面、或单层一边一面的排铺方式。a.单层单面排铺方式
单层单面排铺方式有单层单面平行格栅状排列、单层单面正交格栅状排列和单层单面菱形格栅状排列，如图Ia Ic所示。其制备方法是将圆整和形态稳定化的碳长丝束以一定间距平行铺放于高聚物发泡片的一面，再用加压辊筒将位于所述的平行排列碳长丝束压入该高聚物发泡片中，得单层单面平行格栅状排列复合片材。或再将单面平行复合片材转动90°或其它某一角度，继续以同一间距或不同间距平行排铺同样的碳长丝束于该面上，得单层单面正交格栅状排列或单层单面菱形格栅状排列的复合片材。若要直接使用，则需对所得的复合片材的压入碳长丝束的表面作涂胶粘结、或采
用贴膜、或粘贴同种高聚物发泡片的封固，以避免碳长丝束在实际使用中的变形、损伤与断 m农。b.单层双边排铺方式
单层双边的排铺方式有平行相隔平行格栅状排列、平行相隔正交格栅状排列和平行相隔菱形格栅状排列3种排列形式。如图加所示，为碳长丝束平行相隔平行，间距不同格栅状排列的吸波片材结构示意图，如图2b所示，为碳长丝束平行相隔菱形格栅状排列的吸波片材结构示意图，如图Id所示，为碳长丝束单层平行相隔正交格栅状排列的吸波片材结构示意图。其制备方法是将a.中所得的单层单面平行格栅状排列复合片材翻转背面向上， 以同一或不同间距、同一方向平行排铺同样的碳长丝束于该面上，得到平行相隔平行格栅状排列复合片材；将上述单面平行复合片材翻转背面向上并转动90°或某一角度，以同一或不同间距平行排铺同样的碳长丝束于该面上，得到平行相隔正交格栅状排列或平行相隔菱形格栅状排列复合片材。若要直接使用，则同a.需对所得的复合片材做双面封固。c.单层双面排铺方式
单层双面排铺方式有单层双面正交格栅状排列、双面菱形格栅状排列和双面正交与菱形组合格栅状排列3种排列形式。如图Ie所示，为碳长丝束单层双面正交格栅状排列的吸波片材结构示意图，如图3a所示，为碳长丝束双面菱形格栅状排列的吸波片材结构示意图，如图北所示，为碳长丝束双面正交与菱形组合格栅状排列的吸波片材结构示意图。
其制备方法是
将a.中所得的单层单面正交格栅状排列的复合片材翻转背面向上，以同一或不同的正交格栅大小和形状、同样的行列方向平行排铺同样的碳长丝束于该面上，得到单层双面正交格栅状排列复合片材；
将a.中所得的单层单面菱形格栅状排列复合片材翻转背面向上，以同一或不同的菱形格栅大小和形状、以同样的行列方向或转动90°平行排铺同样的碳长丝束于该面上，得到双面菱形格栅状排列的复合片材；
将a.中所得的单层单面正交格栅状排列复合片材翻转背面向上，以菱形格栅排列形式、以同一行或列方向；或以以同一或不同的正交格栅大小和形状转动45°，平行排铺同样的碳长丝束于该面上，得到一面正交与另一面菱形的双面正交与菱形组合格栅状排列的复合片材。若要直接使用，则同a.需对所得的复合片材做双面封固。d.单层一边一面排铺方式
单层一边一面排铺方式有平行相隔正交面和平行相隔菱形面两种排列形式。如图If 和4b所示，为碳长丝束平行相隔菱形面格栅状排列的吸波片材结构示意图，如图如所示， 为碳长丝束平行相隔正交面格栅状排列的吸波片材结构示意图。其制备方法是
将a.中所得的单层单面平行格栅状排列的复合片材翻转背面向上，以同一方向或转动45°按单面正交格栅状排列的复合片材的制备方式将同样的碳长丝束铺排于该面上，得到平行相隔正交面的复合片材；
将a.中所得的单层单面菱形格栅状排列的复合片材翻转背面向上，以转动该菱形锐角q的l/2(q/2)或转动q/2+90°，或同一方向或转动90°按a.中单面平行格栅状排列的复合片材的制备方式将同样的碳长丝束铺排于该面上，得到平行相隔菱形面的复合片材。若要直接使用，则同a.需对所得的复合片材做双面封固。(2)多层吸波片材
根据单层的4种排列形式所得的复合片材，可以取其中一种复合片材或多种复合片材的组合，进行两类层合一类是面对背层合或面对面层合；一类是同向层合或转动层合。a.面对背层合或面对面层合方式
所述的面对背层合是指所取单层复合片以一片的正面与另一片的背面相粘合的方式。 如图Ih所示，为碳长丝束多层面对背层合格栅状排列的吸波片材结构示意图。所述的面对面层合是指所取单层复合片以两两正面相对，或两两背面相对的粘合方式。如图Ig所示，为碳长丝束多层面对面层合格栅状排列的吸波片材结构示意图。由面对背层合或面对面层合方式所得的多层复合片材，须对其带有压入碳长丝束的外露表面做如(1) a.的封固处理。b.同向层合或转动层合方式
所述的同向层合或转动层合是指每单层相对相邻层的同向或转动后的粘合。所述的转动可以是任意角度，但对平行和正交格栅类的复合片材，优先地是转动90°或45° ；而菱形格栅类的复合片材，优先地是转动该菱形锐角q的1/2 (q/2)或转动q/2+90°。下面以实施例进一步详细说明本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1
所用原料为市售聚丙烯腈(PAN)基碳纤维长丝，200teX/3000F ；PS发泡片；PVA胶。碳长丝束格栅单层单面吸波片的制备将购买的PS发泡片片裁剪成尺寸为 30cm'30cm规格，将卷装的碳长丝束加以10捻/IOcm的捻度，并以环氧树脂上浆后烘干固化，使碳长丝束圆整和形态结构稳定。再将加捻上浆后的碳长丝束的一端用胶带固定在PS 发泡片上，并伸直平铺在PS发泡片上，用胶带固定另一端，切断；以同样的方式、以5mm的行间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PS发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PS发泡片中，得单层平行复合片材。将该单层平行复合片材转动90°，采用同样的碳长丝束进行列方向的碳长丝束伸直平铺，方式同行排列相同，列间距与行间距一样，为 5mm。重复行排列的平铺过程，再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PS发泡片中，得单层单面正交复合片材。最后用滚筒刷把PVA胶均勻地涂覆在带有碳长丝束正交格栅的一面上， 涂覆厚度以盖过碳长丝束直径为准，然后待其固化，即得到碳长丝束单层单面正交格栅吸波片材。如图5所示，为实施例1所得的吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electromagnetic shielding efficiency)曲线，即EMSE-频率曲线，其与屈曲排列的吸波片材相比，电磁波屏蔽效能峰向中间靠拢，即在电磁频率中段0. 7^1. 7GHz的相对吸波能力更大，EMSE峰值达15. 25dB。同时，在2GHz处，EMSE曲线还在上抬，因测量的限制其值高达 17. 89dB。实施例2
所用原料为市售聚丙烯腈(PAN)基碳纤维长丝，200teX/3000F ；PVC发泡片；TPU贴膜；
聚丙烯酸酯。
将购买的PVC发泡片板裁剪成尺寸为30cm' 30cm规格，将卷装的碳长丝束加以15捻 /IOcm的捻度，再将加捻上浆后的碳长丝束的一端用胶带固定在PVC发泡片上，并伸直平铺在PVC发泡片上，用胶带固定另一端，切断；以同样的方式、以IOmm的间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PVC发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PVC发泡片中， 得单层平行复合片材。将该单层平行复合片材反转背面向上后，再转动90°，采用同样的碳长丝束，以同样的IOmm间距，进行碳长丝束伸直平铺于PVC发泡片上，直至铺完，再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PS发泡片中，得单层双边平行相隔正交复合片材。重复此过程制得单层双边平行相隔正交复合片材四块，以背对面层合并每块依次转动45°的方式，用聚丙烯酸酯将该四块复合片材粘合、均勻加压，直至粘接剂固化，并以TPU贴膜对最上层和最下层表面进行封固，制得到4层结构的吸波片材。如图4所示，为实施例2所得的吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electromagnetic shielding efficiency)曲线，即EMSE-频率曲线，其与实施例1的单层吸波片材相比，电磁波屏蔽效能峰在电磁频率中段0. 7 1. 7GHz的相对吸波能力最大，EMSE峰值达 30. 05dB。同时，在0.4GHz处的EMSE峰值达16. 16dB ；在2GHz处，EMSE曲线仍为上抬趋势， 因测量的限制其实测值高达17. 90dB。实施例3 9
所用原料为市售聚丙烯腈(PAN)基碳纤维长丝，300teX/2000F ；聚丙烯(PP)发泡片；聚丙烯酸酯。
碳长丝束格栅单层单面吸波片的制备将购买的PP发泡片片裁剪成尺寸为 30cm' 30cm规格，将卷装的碳长丝束加以10捻/IOcm的捻度，使碳长丝束圆整和形态结构稳定。再将加捻上浆后的碳长丝束的一端用胶带固定在PP发泡片上，并伸直平铺在PP发泡片上，用胶带固定另一端，切断；
实施例3 以同样的方式、以4mm的行间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PP发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层平行复合片材；然后将该单层平行复合片材翻转到背面、再转动90°，采用同样的碳长丝束进行列方向的碳长丝束伸直平铺，方式同行排列相同，列间距与行间距一样，为4mm。重复行排列的平铺过程， 再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层双边平行相隔正交复合片材。最后用滚筒刷把聚丙烯酸酯均勻地涂覆在带有碳长丝束的两面上，涂覆厚度以盖过碳长丝束直径为准，然后待其固化，即得到碳长丝束单层双边平行相隔正交格栅吸波片材。对该吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即 EMSE-频率曲线的测量分析，其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表1。.
实施例4 以同样的方式、以4mm的行间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PP发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层平行复合片材；然后将该单层平行复合片材再转动60°，采用同样的碳长丝束进行列方向的碳长丝束伸直平铺，方式同行排列相同，斜列间距与行间距一样，为4mm。重复行排列的平铺过程，再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层单面菱形复合片材。最后用滚筒刷把聚丙烯酸酯均勻地涂覆在带有碳长丝束的该面上，涂覆厚度以盖过碳长丝束直径为准，然后待其固化，即得到碳长丝束单层单面菱形格栅吸波片材。对该吸波片材的电磁波屏蔽效能 EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即 EMSE-频率曲线的测量分析， 其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表1。.
实施例5 以同样的方式、以4mm的行间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PP发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层平行复合片材；然后将该单层平行复合片材再转动90°，采用同样的碳长丝束进行列方向的碳长丝束伸直平铺，方式同行排列相同，列间距与行间距一样，为4mm。重复行排列的平铺过程，再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层单面正交复合片材。最后用滚筒刷把聚丙烯酸酯均勻地涂覆在带有碳长丝束的该面上，涂覆厚度以盖过碳长丝束直径为准，然后待其固化，即得到碳长丝束单层单面正交格栅吸波片材。对该吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即EMSE-频率曲线的测量分析，其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表1。.
实施例6 以同样的方式、以8mm的行间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PP发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层平行复合片材；然后将该单层平行复合片材再转动90°，采用同样的碳长丝束进行列方向的碳长丝束伸直平铺，方式同行排列相同，列间距与行间距一样，为8mm。重复行排列的平铺过程，再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层单面正交复合片材。最后用滚筒刷把聚丙烯酸酯均勻地涂覆在带有碳长丝束的该面上，涂覆厚度以盖过碳长丝束直径为准，然后待其固化，即得到碳长丝束单层单面正交格栅吸波片材。对该吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即EMSE-频率曲线的测量分析，其相对
8较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表1。.
实施例7 以同样的方式、以4mm的行间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PP发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层平行复合片材；然后将该单层平行复合片材再转动90°，采用同样的碳长丝束进行列方向的碳长丝束伸直平铺，方式同行排列相同，列间距与行间距一样，为16mm。重复行排列的平铺过程，再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层单面正交复合片材。最后用滚筒刷把聚丙烯酸酯均勻地涂覆在带有碳长丝束的该面上，涂覆厚度以盖过碳长丝束直径为准，然后待其固化，即得到碳长丝束单层单面单面菱形格栅吸波片材。对该吸波片材的电磁波屏蔽效能 EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即 EMSE-频率曲线的测量分析， 其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表1。.
实施例8 以同样的方式、以8mm的行间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PP发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层平行复合片材；然后将该单层平行复合片材再转动90°，采用同样的碳长丝束进行列方向的碳长丝束伸直平铺，方式同行排列相同，列间距与行间距一样，为8mm。重复行排列的平铺过程，再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层单面正交复合片材；然后将该单层平行复合片材翻转到背面、并将行、列排列均平移4mm，即形成两面正交方格错位的4mm的透视小方格；重复单面正交复合片材的制备过程，得单层双面正交复合片材。最后用滚筒刷把聚丙烯酸酯均勻地涂覆在带有碳长丝束的两面上，涂覆厚度以盖过碳长丝束直径为准，然后待其固化，即得到碳长丝束单层双面正交格栅吸波片材。对该吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即EMSE-频率曲线的测量分析，其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表1。.
实施例9 以同样的方式、以16mm的行间距，逐根伸直平铺碳长丝束于PP发泡片上，直至铺完。然后，用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层平行复合片材 ’然后将该单层平行复合片材再转动90°，采用同样的碳长丝束进行列方向的碳长丝束伸直平铺，方式同行排列相同，列间距与行间距一样，为4mm。重复行排列的平铺过程，再用加压辊将平铺完的碳长丝束压入PP发泡片中，得单层单面正交复合片材；然后将该单层平行复合片材翻转到背面，并以行排列间距4mm，重复行排列的平铺过程，得单层一边一面的正交复合片材。最后用滚筒刷把聚丙烯酸酯均勻地涂覆在带有碳长丝束的两面上，涂覆厚度以盖过碳长丝束直径为准，然后待其固化，即得到碳长丝束单层一边一面的正交格栅吸波片材。 对该吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即EMSE-频率曲线的测量分析，其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表1。.
实施例10 12
实施例10 取实施例3所得的碳长丝束单层双边平行相隔正交复合片材4片，以背对面同向层合，用聚丙烯酸酯将该四块复合片材粘合、均勻加压，直至粘接剂固化，并以TPU 贴膜对最上层和最下层表面进行封固，制得到4层结构的正交格栅吸波片材。对该多层吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即 EMSE-频率曲线的测量分析，其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表2。.
实施例11 取实施例5所得的碳长丝束单层单面正交复合片材4片，以背对面同向层合，用聚丙烯酸酯将该四块复合片材粘合、均勻加压，直至粘接剂固化，并以TPU贴膜对最上层和最下层表面进行封固，制得到4层结构的正交格栅吸波片材。对该多层吸波片材的电磁波屏蔽效能 EMSE (electro- magnetic shielding efficiency)曲线，即 EMSE-频率曲线的测量分析，其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表2。.
实施例12 取实施例9所得的碳长丝束单层一边一面的正交复合片材4片，以面对面转动90°层合，即平行的一边成正交格栅面面相合；用聚丙烯酸酯将该四块复合片材粘合、均勻加压，直至粘接剂固化，并以TPU贴膜对最上层和最下层表面进行封固，制得到4层结构的正交格栅吸波片材。对该多层吸波片材的电磁波屏蔽效能EMSE (electromagnetic shielding efficiency)曲线，即EMSE-频率曲线的测量分析，其相对较高吸波频率段和EMSE峰值祥见表2。.
表1实施例1、3-9的相对较高吸波频率段和EMSE峰值对比
权利要求
1.一种碳长丝束格栅状排列的吸波片材，包括至少一层吸波片，其特征在于，所述的吸波片包括基材和格栅状排列的碳纤维长丝束。
2.如权利要求1所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材，其特征在于，所述的格栅状排列的碳纤维长丝束排铺在基材的至少一面上。
3.如权利要求1所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材，其特征在于，所述的格栅状排列为平行格栅状排列、正交格栅状排列或菱形格栅状排列。
4.如权利要求1所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材，其特征在于，所述的基材为高聚物发泡片。
5.如权利要求4所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材，其特征在于，所述的高聚物发泡片为聚苯乙烯发泡片、聚丙烯发泡片、或聚氯乙烯发泡片。
6.权利要求2所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材的制备方法，其特征在于，包括 在至少一个基材上平铺碳纤维长丝束，碳纤维长丝束呈格栅状排列，将碳纤维长丝束压入基材中，形成单层结构或经层合形成多层结构，对压入有碳纤维长丝束的外露表面做封固处理。
7.如权利要求6所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材的制备方法，其特征在于，所述的碳纤维长丝束经过圆整和形态稳定化预处理。
8.如权利要求7所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材的制备方法，其特征在于，所述的圆整和形态稳定化预处理为加捻，浸胶上浆或直接刮浆，或加捻与浸胶上浆或直接刮浆的组合。
9.如权利要求6所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材的制备方法，其特征在于，所述的封固处理为涂胶粘结、贴膜或粘贴高聚物发泡片。
全文摘要
本发明涉及一种碳长丝束格栅状排列的吸波片材及其制备方法。所述的碳长丝束格栅状排列的吸波片材，包括至少一层吸波片，其特征在于，所述的吸波片包括基材和格栅状排列的碳纤维长丝束。其制备方法，包括在至少一个高聚物发泡片上平铺碳纤维长丝束，碳纤维长丝束呈格栅状排列，将碳纤维长丝束压入高聚物发泡片中，形成单层结构或经层合形成多层结构，对压入有碳纤维长丝束的外露表面做封固处理。本发明实用且环保，结构调整灵活且多样，吸波性能优良且稳定，可用于防电磁辐射服装的衬材和轻结构建材及装饰材料。
文档编号H05K9/00GK102427714SQ20111028829
公开日2012年4月25日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者于伟东, 吴瑜, 周胜, 徐增波 申请人:东华大学